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满足高产奶牛营养需要 的技术原理

满足高产奶牛营养需要 的技术原理. 中国农业大学动物科技学院 孟庆翔. 内 容. 碳水化合物营养 蛋白质营养 脂肪营养 进食量 奶牛营养的特殊考虑  体况评分  围产期饲养  瘤胃酸中毒 奶牛饲料添加剂. 高产奶牛 的概念. 美国 11,000 千克 中国 >8,000 千克. 世界最高记录： 23,000kg; 英国， 1996 27,087kg; 美国， 1999. 高产奶牛饲养是一项系统工程. 从生产要素方面考虑，包括 优良的品种，良好的饲料供应，科学的饲养管理措施、合理有效的疫病防治程序、完善的生产设施设备 等等。

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满足高产奶牛营养需要 的技术原理

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Presentation Transcript

  1. 满足高产奶牛营养需要的技术原理 中国农业大学动物科技学院 孟庆翔

  2. 内 容 碳水化合物营养 蛋白质营养 脂肪营养 进食量 奶牛营养的特殊考虑 体况评分 围产期饲养 瘤胃酸中毒 奶牛饲料添加剂

  3. 高产奶牛的概念 美国 11,000 千克 中国 >8,000 千克 世界最高记录： 23,000kg; 英国，1996 27,087kg; 美国，1999

  4. 高产奶牛饲养是一项系统工程 从生产要素方面考虑，包括优良的品种，良好的饲料供应，科学的饲养管理措施、合理有效的疫病防治程序、完善的生产设施设备等等。 从生产过程角度考虑，应包括犊牛培育、小母牛饲养、青年牛饲养、干奶牛饲养、泌乳牛饲养等等。

  5. 美国NRC奶牛营养需要(2001年第7次修订版)介绍了关于奶牛营养的最新知识。

  6. 一、奶牛的碳水化合物营养 (Carbohydrate nutrition in lactation dairy cattle)

  7. 一、奶牛的碳水化合物营养(续) 1、碳水化合物分类 ●碳水化合物占奶牛日粮60-70%，是奶牛日粮中的主要能量来源，其功能是为瘤胃微生物和动物提供能量，同时维护肠道健康。 ●饲料碳水化合物分为结构性碳水化合物和非结构性碳水化合物。

  8. 一、奶牛的碳水化合物营养(续) 2、非结构性碳水化合物 (Non-structural carbohydrate, NSC) ◆ 日粮NSC成分：单糖、淀粉、有机酸和其他贮存性碳水化合物(例如果糖、蔗糖等)； ◆NSC确定方法：酶解法(Smith, 1981)确定; ◆ 产奶牛日粮中NSC的需要量：3040%。

  9. 一、奶牛的碳水化合物营养(续) 3、结构性碳水化合物 (Structural carbohydrate, SC) ■ SC的组成：纤维素、半纤维素、木质素； ■ 测定方法：Van Soest的洗涤剂分析系统； ■ 生产上使用的指标： NDF:中性洗涤纤维，含有纤维素、半纤维素、木质素、中性洗涤剂不溶蛋白等； ADF:酸性洗涤纤维，含有纤维素、木质素 ADL:酸性洗涤木质素 粗纤维：国外已经废弃，国内仍在使用。

  10. 一、奶牛的碳水化合物营养(续) ■ 饲料NDF含量： 直接影响饲料干物质消化率(负相关)； 影响瘤胃功能(维持瘤胃pH稳定和挥发性脂肪酸浓度)、咀嚼时间、唾液分泌量、乳脂率、和奶牛健康； ■饲料ADF含量： 直接影响饲料干物质进食量(负相关)；

  11. 一、奶牛的碳水化合物营养(续) 奶牛日粮NDF、NFC和ADF（%DM）的推荐量 粗料来源NDF 日粮最低NDF 日粮最高NFC 日粮最低ADF 19 25 44 17 18 27 42 18 17 29 40 19 16 31 38 20 15 33 36 21 奶牛NRC (2001)

  12. 一、奶牛的碳水化合物营养(续) 不同来源NDF的作用比较 NDF作用 粗饲料来源NDF 非粗饲料来源NDF 维持乳脂率 高 低 维持瘤胃pH 100 35 维持NDF消化率100 60 维持咀嚼活动100 40(加工副产品) 100 30-80(精料)

  13. 一、奶牛的碳水化合物营养(续) 影响奶牛NDF需要量的饲料因素 ■ 淀粉利用程度改变的影响  使用蒸汽压片处理的玉米、高粱时，必须饲料NDF含量；  用高水分谷物替代干谷物，必须饲料NDF含量； 用大麦替代日粮中玉米，必须饲料NDF含量，因为淀粉利用率从高到低的顺序为：燕麦>小麦>大麦>玉米>高粱； ■ 粗饲料长度 与短草相比，长草可以有效刺激唾液分泌。苜蓿作为粗饲料时，其长度不应少于3 mm ；

  14. 一、奶牛的碳水化合物营养(续) 影响奶牛NDF需要量的饲料因素(续) ■ 纤维有效性  不同种类纤维促进动物咀嚼活动、唾液分泌、瘤胃缓冲能力和维持乳脂率的效果不同，故有效性不同。奶牛日粮有效纤维(eNDF)指维持乳脂率恒定和促进唾液分泌的日粮NDF；而物理有效纤维(peNDF)是指与纤维物理特性(主要是长度)相关的影响咀嚼活动和瘤胃内容物分层特性的日粮NDF。 ■ 缓冲物质添加  添加缓冲物质瘤胃缓冲能力， 日粮NDF需要量； ■ 饲喂方法  使用全混合日粮(TMR)较精料、粗料分开饲喂所需要的日粮NDF为高。

  15. 一、奶牛的碳水化合物营养(续) 粗纤维和洗涤剂不溶纤维需要量 粗纤维(国内仍在使用)： 奶牛日粮中不低于17%  中性洗涤纤维(NDF)或细胞壁： 奶牛日粮应含28-33% 酸性洗涤纤维： 奶牛日粮应含19-24%

  16. 一、奶牛的碳水化合物营养(续) 日粮有效纤维和苜蓿利用  日粮有效纤维不足是生产中的普遍问题，其后果是乳脂率低和轻度酸中毒  奶牛常用饲料的eNDF值： 小麦秸98%；小麦麸4%；大豆皮10%；苜蓿干草 92%； 干玉米秸100%；青贮玉米秸60%；整粒玉米34%；棉籽粕23%；酒糟4%；干草98%；大豆粕 23%。

  17. 一、奶牛的碳水化合物营养(续) 奶牛有效纤维需要量 全日粮 15 - 21%

  18. 二、奶牛的蛋白质营养 二、奶牛的蛋白质营养 (Protein nutrition in lactation dairy cattle)

  19. 二、奶牛的蛋白质营养 1、奶牛所需蛋白质的划分 ■ 粗蛋白 饲料总氮量 X 6.25，包括真蛋白和非蛋白氮； ■代谢蛋白质 进入瘤胃后消化道供消化吸收的由氨基酸构成的蛋白质为代谢蛋白质，包括微生物蛋白质、饲料非降解蛋白质和内源蛋白质等三个部分； ● 瘤胃降解和非降解蛋白质 饲料中可被瘤胃微生物降解的蛋白质为瘤胃降解蛋白质(RDP)；饲料中躲过瘤胃微生物降解的蛋白质为非降解蛋白质(RUP)或过瘤胃蛋白质； ● 瘤胃微生物蛋白质 瘤胃微生物利用肽、氨和氨基酸合成的蛋白质为微生物蛋白质(Microbial Crude Protein, MCP)。 ●内源蛋白质 饲料和瘤胃微生物以外的蛋白质为内源蛋白质，包括：唾液中的粘蛋白、来自于呼吸道上皮细胞的蛋白质、来自于口腔、食管和瘤网胃上皮组织脱落细胞的蛋白、来自于瓣胃和真胃上皮组织脱落细胞的蛋白。

  20. 二、奶牛的蛋白质营养 2、饲料蛋白质的瘤胃降解 ■ 瘤胃微生物降解饲料蛋白质的过程 细菌 原虫 肽 氨基酸 氨 厌氧真菌 ■ 瘤胃蛋白质降解率的测定  尼龙袋法  活体外法：溶解度法、酶解法  活体内法 ■ 瘤胃蛋白质降解率的计算 RDP = A + B[Kd/(Kd+Kp)] RUP = B[Kd/(Kd+Kp)] + C

  21. 二、奶牛的蛋白质营养 3、瘤胃微生物蛋白质（续） ■决定瘤胃微生物蛋白质合成量的因素  易消化碳水化合物水平：  可降解蛋白质水平：9-11% （Meng 等, 1999）  瘤胃稀释率 其他

  22. 二、奶牛的蛋白质营养 4、过瘤胃蛋白质 ■高产奶牛需要过瘤胃蛋白质满足产奶需要 ■提高饲料过瘤胃蛋白质水平的方法：  加热处理：如膨化大豆；  化学处理（酸、碱、乙醇等）；  包被处理（单宁、木质素磺酸盐等）；  使用过瘤胃蛋白质含量高的饲料原料。

  23. 二、奶牛的蛋白质营养 5、判断奶牛饲料蛋白质水平是否适宜的指标 乳尿素氮(MUN)MUN：1216 mg/100 ml 血浆尿素氮(PUN)PUN = MUN  0.85

  24. 二、奶牛的蛋白质营养 6、奶牛氨基酸需要问题 ◆奶牛的必需氨基酸 精氨酸(Arg)、组氨酸(His)、异亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)、赖氨酸(Lys)、蛋氨酸(Met)、苯丙氨酸(Phe)、色氨酸(Trp)、苏氨酸(Thr)和缬氨酸(Val)； ◆ 奶牛的限制性氨基酸 赖氨酸(第一限制)、蛋氨酸(第二限制)？ ◆ 氨基酸瘤胃降解问题 Lys和Met直接添加会导致瘤胃的降解； 利用保护氨基酸技术 (1) 脂肪酸包被；(2)其他多聚体物质包被；(3)液体蛋氨酸(HMA)

  25. 二、奶牛的蛋白质营养 奶牛赖氨酸和蛋氨酸需要量 赖氨酸占MP的7.2%；  蛋氨酸占MP的2.4%。

  26. 三、脂肪营养与添加饲料脂肪 1、反刍动物饲喂脂肪的主要意义 提供能量；  脂溶性维生素吸收的介质；  提供瘤胃微生物合成所需的磷脂。

  27. 三、脂肪营养与添加饲料脂肪 2、脂肪对瘤胃发酵的影响 ■对瘤胃微生物具有毒害作用； ■影响瘤胃纤维消化。

  28. 三、脂肪营养与添加饲料脂肪 3、泌乳牛日粮中脂肪的利用 饲料原料脂肪 2-3％ 添加饱和脂肪 2％ 惰性脂肪 2％ 总量 6-7％ 脂肪含量超过7%会影响采食量，并降低瘤胃纤维消化率。

  29. 四、进食量 (feed intake) 1、干物质采食量的重要性 ◆日粮干物质进食量(DMI)的高低，直接决定奶牛获得用于维持和产奶所需营养物质的数量。 ◆ 奶牛日粮DMI越高，动物从日粮中获得的营养物质越多，产奶量也必然升高。 ◆ 在正常情况下，成年乳牛日粮干物质进食量为体重的3-3.5%，干乳牛为2%。高产奶牛日粮DMI要比普通奶牛高出40% 以上。 ◆ 在实践中，最好将奶牛的实际进食量与理论进食量进行比较。如果实际进食量偏低，说明尚有增加的可能，需要对日粮营养水平、饲料组成和饲料给量进行调整。

  30. 四、进食量 产奶牛日粮干物质进食量(占体重%) 奶牛体重(kg) 4%校正乳(kg) 400 500 600 700 800 10 2.7 2.4 2.2 2.0 1.9 15 3.2 2.8 2.6 2.3 2.2 20 3.6 3.2 2.9 2.6 2.4 25 4.0 3.5 3.2 2.9 2.7 30 4.4 3.9 3.5 3.2 2.9 35 5.0 4.2 3.7 3.4 3.1 40 5.5 4.6 4.0 3.6 3.3 45 - 5.0 4.3 3.8 3.5 50 - 5.4 4.7 4.1 3.7 55 - - 5.0 4.4 4.0 60 - - 5.4 4.8 4.3 NRC, 1989

  31. 四、进食量 2、影响奶牛采食量的饲料因素 ■饲料含水量  日粮干物质采食量与日粮含水量呈负相关。发酵饲料含水量在50%基础上每提高1%，总干物质采食量下降0.02%体重。 ■中性洗涤纤维(NDF)  提高日粮NDF含量会降低干物质采食量。日粮NDF含量在25%以上时，随日粮NDF含量的提高，干物质采食量下降，原因与瘤胃容积限制有关。

  32. 四、进食量 2、影响奶牛采食量的饲料因素(续) ■粗：精比  在精料水平不高于60%的范围内，提高精料水平能够促使干物质采食量的提高。 ■脂肪  用脂肪替代碳水化合物导致干物质采食量下降，原因与脂肪对肠道激素、肝脏的脂肪氧化等影响有关。  脂肪饱和度对日粮干物质采食量有影响，饱和脂肪降低采食量的幅度较不饱和脂肪小。

  33. 四、进食量 3、影响奶牛采食量的其他因素 ■采食习惯和奶牛行为  存在竞争时牛群采食量高；群体中霸道的牛采食量高；  较宽的槽位宽度有利于提高采食量； ■冷环境刺激采食量，热应激降低采食量； ■ 使用全混合日粮(TMR)较精粗料分开的饲喂方式有利于提高采食量； ■ 与每日2次饲喂相比，每日饲喂4次的采食量更高； ■ 拴系饲养降低采食量，开槽自由采食提高采食量； ■精料饲喂顺序与采食量可能有关；

  34. 四、进食量 4、提高高产奶牛采食量的实践考虑 ■高产奶牛在产犊初期进食量恢复的速度较产奶量增加的速度慢，所以，奶牛必须动员体内贮存的脂肪和蛋白质用于产奶。产后母牛的饲养战略之一，是提高牛的进食量，使其尽可能少和尽可能短时间依赖体内贮存物质进行产奶。 ■为了达到产奶牛最大进食量，需要考虑： 粗饲料质量要好，每Kg的NEl最好在5.5 MJ以上；  饲喂次数每天在3次以上；  严格限制尿素喂量；  减少应激影响；  使用全混合日粮(TMR)饲喂。

  35. 五、奶牛的特殊营养考虑

  36. 体况评分

  37. 体况评分(BCS) • 体况评分与产奶性能的关系 • 五级分制 1 消瘦；2 瘦；3 中等；4 肥；5 肥胖 • 适宜体况的控制

  38. 适宜的体况评分值 牛种类 评分时间 理想BCS 可变范围 产奶牛 产犊 3.5 3.0-4.0 产奶高峰 2.0 1.5-2.0 产奶中期 2.5 2.0-2.5 干奶期 3.5 3.0-3.5 青年牛6月龄 2.5 2.0-3.0 配种 2.5 2.0-3.0 产犊 3.5 3.0-4.0

  39. 五、奶牛的特殊营养考虑 1、围产期奶牛饲养（略）

  40. 五、奶牛的特殊营养考虑 2、瘤胃酸中毒 由于反刍动物突然采食大量易发酵碳水化合物使瘤胃有机酸及肠毒素迅速产生并吸收，从而引发动物体内生物化学和生理学应激簇 (stress array)的病理现象。--(Owens, 1998); 控制瘤胃酸中毒的意义 ● 理论上：明确酸中毒的机制，调控瘤胃发酵 ● 实践上： 产奶量； 增重速度；改变乳成 分；进食量；  动物福利等

  41. 五、奶牛的特殊营养考虑 瘤胃酸中毒的发生率和危害 生产上常见为慢性酸中毒，其发生率： ● 泌乳牛：> 50%; ●强度育肥的肉牛：100%; ●育肥羊：> 50%； 酸中毒的危害： ● 采食量下降，且不稳定； ● 瘤胃角质化、臌气和瘤胃炎; ●腹泻，粪便恶臭； ● 真胃变位； ● 腐蹄病； ● 肝脓肿；

  42. 五、奶牛的特殊营养考虑 酸中毒时发生的瘤胃角质化

  43. 五、奶牛的特殊营养考虑 酸中毒引发的瘤胃、网胃炎和肝脓肿 肝脓肿：低瘤胃pH造成毛霉、根霉、坏死梭状杆菌和化脓棒状杆菌生长，这些微生物扩散至肝脏，引起肝脓肿。肝脓肿在育肥牛的发病率5-90%。

  44. 五、奶牛的特殊营养考虑 瘤胃易发酵碳水化合物 生长速度 （所有细菌） 牛链球菌 乳杆菌 pH<5 总VFA 瘤胃酸中毒 pH=6.0 生长速度 （大部分细菌） 牛链球菌生长 乳酸 pH=5.6 瘤胃发酵停滞 代谢性酸中毒 D-和L-乳酸被吸收 (见Nocek, 1997)

  45. 五、奶牛的特殊营养考虑 影响瘤胃酸中毒的饲料因素 瘤胃酸中毒起因于进食大量淀粉或其他快速发酵的碳水化合物。 谷物籽实来源:小麦>玉米>高粱 谷物加工:蒸汽压片>干压片>破碎 谷物进食量:自由采食>限制饲喂 饲料添加剂: Tetranasin, Monensin, Thiopeptin, Virginamycin, Malate, plant extract

  46. 五、奶牛的特殊营养考虑 微生物学因素 Lactate - producing bacteria:Streptococcus bovis牛链球菌 Lactobacilli乳杆菌 Lactate - utilizing bacteria: Selenomonas ruminantium反刍兽新月单孢菌 Lactobacillus acidophilus嗜酸乳杆菌 Megasphaera elsdenii埃氏巨型球菌 Other bacteria including: 包括造成过敏性休克、猝死和与氨基酸降解及产 生乙醇、甲醇、酪氨、组胺、肠毒素的微生物。

  47. 五、奶牛的特殊营养考虑 控制瘤胃酸中毒发生的几种措施 控制淀粉进食量 限制最大进食量 （Preston，1995） 不同发酵速度谷物饲料搭配使用（Stock等1987）  利用易消化纤维饲料，如大豆皮； 中和瘤胃中产生的部分有机酸 添加碳酸盐（Nocek，1997）  增加日粮中eNDF含量(刺激唾液分泌量,Mertens,2000） 调控瘤胃有机酸的产生和利用 日粮中添加莫能霉素(Russell,1989; Martin等,1999) 瘤胃接种乳酸利用菌--埃氏巨型球菌(Kung等,1995) 有机酸调控(Martin等,1995,1996,1998和1999) 植物提取物（本实验室）。

  48. 用豆皮替代泌乳牛日粮中的精饲料Soyhulls Replacing Concentrate for Lactating Dairy Cows

  49. 六、奶牛饲料添加剂

  50. 六、奶牛饲料添加剂 饲料添加剂的作用 强化日粮营养价值  提高饲料利用效率  增进动物健康  促进动物生长发育  减少饲料贮存期间营养物质损失  改进动物产品品质

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